如何提高处理器的ADC分辨率？

我有一个带有12位内部ADC的Atmel SAM4S MCU。我想以500 Hz的采样率实现16位分辨率。ADC的输入频率相当低（最大频率成分约为20 Hz），并且噪声低（小于1个12位lsb RMS）。

如何使用此处理器的ADC实现16位分辨率？

electrical-engineering embedded-systems adc

— 帕特里克
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您可以通过有意对输入信号进行过采样来提高有效分辨率。这是有关Atmel提供的主题的应用笔记中的想法的简要摘要：

“过采样和抽取”背后的理论相当复杂，但是使用该方法相当容易。该技术需要大量的样品。这些额外的采样可以通过对信号进行过采样来实现。对于分辨率的每个附加位n，必须对信号进行四次过采样。公式3-1给出了用于采样输入信号的频率。为了获得最佳的模拟输入信号表示，必须对信号进行过多的采样，因为取平均后，采样数量越多，输入信号的显示效果越好。

完整的应用笔记可在以下位置获得：http : //www.atmel.com/images/doc8003.pdf。

在您的特定情况下，您需要以大约8KHz采样，以从12位ADC中获得相当于16位分辨率的分辨率。

这是我得出这个数字的方式：

f_oversample_rate = f_current_sample_rate * (4 * (desired_bits - current_bits))
f_oversample_rate = 500Hz * (4 * (16 - 12))
f_oversample_rate = 500Hz * (4 * 4)
f_oversample_rate = 500Hz * 16
f_oversample_rate = 8KHz

— Skrrgwasme
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是否需要一些噪音才能工作？我们已经获得了噪声的最大值，该最大值就足够了，但没有最小值。

@SimonJenkins是的。本应用笔记的第3.2节介绍了噪声，并规定噪声电平应至少为1 LSB，但硬性最小值应略高于0.5LSB，因为这足以切换LSB。如果您的系统不符合该规范，则可以通过抖动添加人为噪声。

— skrrgwasme，2015年